CN102666048B - 混炼段及混炼设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种以不会发生混炼不充分的部分作为凝胶物残留的方式混炼材料的混炼段(1)。本发明的混炼段(1)设置在以旋转自如的方式收容于具有内部空洞的混炼筒(3)内的混炼螺杆(4)上，并具备对应于混炼螺杆(4)的旋转进行旋转而将向混炼筒(3)内供给的材料混炼的混炼用刮除部(12)。在混炼用刮除部(12)的顶面(15)上通过将顶面(15)的轴向的一部分朝向径向内侧进行切除而形成凹状的切口部(13)，切口部(13)由在轴向上相面对的两个侧面(20)和设置在这两个侧面(20)之间的底面(14)包围。将切口部(13)的底面(14)形成为相对于顶面(15)倾斜的面状，由此，形成为朝向混炼螺杆(4)的旋转方向的一侧的切口部(13)的开口(18)比朝向另一侧的开口(19)的面积大。

Description

混炼段及混炼设备
技术领域
本发明涉及混炼段及混炼设备。
背景技术
通常，在挤出机或连续混炼机等混炼设备中，将高分子树脂的颗粒或粉状的添加物等材料向混炼筒内供给，利用穿过混炼筒内的一对混炼螺杆对这些材料进行混炼并同时向下游侧传送。混炼螺杆具备多个通过设置于中心的花键轴呈贯通状地固定的各种段。通过在例如旋转段、捏合盘段等混炼段上组合螺杆段，而能够根据产品用途来混炼材料。
然而，近年来，需要混炼的材料的种类增多，而要求提高混炼设备的混炼能力。因而，在上述的混炼段中，尤其是使用利用了VCMT(VariableCliarance Mixing Technology)的旋转段的混炼设备正在开发。如专利文献1所示，在利用了VCMT的旋转段中，混炼螺杆的混炼刮除部的顶面沿着轴向形成为凹凸状。由此，在混炼刮除部的顶面(前端面)与混炼筒的内壁面之间，末端间隙大的部分与小的部分沿着轴向交替形成。
通常，为了良好地混炼材料而必须对材料赋予分配性及分散性。在此，分配性是使混入的材料的粒子在应混炼的材料中均匀地散开的特性。而且，分散性是在混入的材料的粒子中存在有例如粒子彼此聚集成的粒子块时，使该粒子块破碎而微细化的特性。为了对材料赋予分散性，而需要将材料以切断的方式剪切的混炼，而且为了对材料赋予分配性，需要使材料以拉伸的方式伸长的混炼。根据上述的使用了VCMT的混炼螺杆，利用末端间隙小的高位末端部来剪切材料，并利用末端间隙大的低位末端部来使材料伸长。因此，对混炼的材料赋予高分散性及分配性，能够得到良好的混炼能力。
【先行技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本国专利第3905397号公报
然而，如上所述，VCMT是在树脂混炼时剪切材料并使材料伸长，从而提高材料的分配性和分散性这两者的技术。在此，近年来，像一部分的聚乙烯或聚丙烯的混炼那样，存在例如对因分子量或熔融粘度之差大而难以混炼的材料进行混炼的情况。在对此种难以混炼的材料进行混炼的情况下，即便使用具有混炼能力大的VCMT的混炼螺杆，也存在混炼不充分的情况，在混炼后的材料中有时残留有分子量大的凝胶物。为了抑制凝胶物，可以向材料中添加例如分解促进剂等，但即便使用分解促进剂等，也无法完全消除凝胶物。在由混炼的材料形成膜或片时，此种凝胶物成为在膜或片上产生被称为缩孔的小凹陷等缺陷的原因。因此，希望在混炼时能可靠地防止凝胶物的发生。
发明内容
本发明鉴于上述的问题而作出，其目的在于提供一种不残留凝胶物而能够可靠地混炼材料的混炼段及混炼设备。
为了解决上述课题，本发明的混炼段及混炼设备采用以下的技术手段。
即，本发明的混炼段设置在以旋转自如的方式收容于具有内部空洞的混炼筒内的混炼螺杆上，具备对应于所述混炼螺杆的旋转进行旋转而将向所述混炼筒内供给的材料混炼的混炼用刮除部，所述混炼段的特征在于，在所述混炼用刮除部的顶面形成有切口部，该切口部是将所述顶面的轴向的一部分朝向径向内侧进行切除而形成为凹状的部分，并由在轴向上相面对的两个侧面和设置在这两个侧面之间的底面包围，通过将所述切口部的所述底面形成为相对于所述顶面倾斜的面状，而使得所述切口部形成为朝向所述混炼螺杆的旋转方向的一侧的所述切口部的开口比朝向另一侧的开口的面积大。
本发明者们为了消除凝胶物等未混炼部分，而发现了以拉伸的方式混炼材料的方法有效。并且，本发明者们考虑了只要能够将以往的VCMT等设备所不足的以伸长的方式混炼材料的能力提高，是不是就能够不残留凝胶物而可靠地混炼材料。并且，本发明者们发现了例如对适用了VCMT的混炼刮除部的低位末端部那样的朝向混炼筒侧的混炼用刮除部的端面的一部分进行切除时，使切口部的底面倾斜而使得在混炼时材料涌出侧(出侧)比材料进入侧(入侧)变窄，如此，在混炼中，向切口部流入的材料被节流而拉伸，能够对材料赋予强的伸长流动。由此，本发明者们发现了能够不残留凝胶物而可靠地混炼材料的方法，而完成了本发明。
即，在本发明的混炼段中，切口部如下形成：切口部的底面形成为相对于顶面倾斜的面状，在混炼螺杆旋转时材料涌出的出侧比材料进入的入侧变窄。
因而，向切口部供给的材料被从大面积开口的另一侧的开口导向小面积开口的一侧的开口，由此，能够以拉伸的方式混炼材料而对材料赋予伸长流动，能够避免混炼不充分的部分作为凝胶物残留地混炼材料。
另外，优选的是，所述混炼用刮除部沿着轴向交替地具有与所述混炼筒的内壁的末端间隙恒定的高位末端部和末端间隙比所述高位末端部大的低位末端部，所述低位末端部通过所述切口部形成。
上述的能够分配性良好地混炼材料的混炼用刮除部尤其对于交替具备高位末端部和低位末端部的VCMT的混炼螺杆来说有效。在具备上述的混炼用刮除部的VCMT的混炼螺杆中，能够利用多个低位末端部分别对材料赋予伸长流动，因此能够提高材料的分配性而可靠地防止凝胶物的产生。
需要说明的是，在具备上述的混炼段的混炼设备中，即使是难以混炼的材料，也能够进行不残留凝胶物的可靠的混炼。
【发明效果】
通过本发明的混炼段及混炼设备，能够不残留凝胶物而可靠地混炼材料。
附图说明
图1是在具备本发明的混炼段的混炼设备中使用的混炼筒及混炼螺杆的说明图。
图2(a)是本发明的混炼段的立体图，(b)是(a)的剖视图。
图3是将本发明的混炼段沿着轴向剖开的剖视图。
图4是表示在实施例中使用的材料的剪切速度与剪切粘度的关系的图。
图5(a)是相对于间隙来表示混炼时向材料施加的对数延伸的平均值的图，(b)是相对于间隙来表示混炼时向材料施加的对数延伸的标准偏差的图。
图6(a)是表示混炼时间到5秒为止的对数延伸的频数分布的图，(b)是混炼时间到10秒为止的对数延伸的频数分布的图。
图7(a)是相对于间隙来表示混炼时向材料施加的应力积分值的平均值的图，(b)是相对于间隙来表示混炼时向材料施加的应力积分值的标准偏差的图。
图8(a)是表示混炼时间到5秒为止的应力积分值的频数分布的图，(b)是表示混炼时间到10秒为止的应力积分值的频数分布的图。
图9(a)是相对于间隙来表示混炼时在材料上产生的累积应变的平均值的图，(b)是相对于间隙来表示混炼时在材料上产生的累积应变的标准偏差的图。
图10(a)是表示混炼时间到5秒为止的累积应变的频数分布的图，(b)是表示混炼时间到10秒为止的累积应变的频数分布的图。
图11(a)是相对于间隙来表示混炼时向材料施加的能量(对向材料施加的应变与应力的积进行了时间积分后的值)的平均值的图，(b)是相对于间隙来表示混炼时向材料施加的能量(对向材料施加的应变与应力的积进行了时间积分后的值)的标准偏差的图。
图12(a)是表示混炼时间到5秒为止的能量的频数分布的图，(b)是表示混炼时间到10秒为止的能量的频数分布的图。
图13(a)、(b)是表示与具备实施例的混炼段的混炼螺杆的旋转相伴的材料粒子的扩散状态的图，(c)、(d)是表示与具备比较例的混炼段的混炼螺杆的旋转相伴的材料粒子的扩散状态的图。
图14(a)是以往的混炼段的立体图，(b)是(a)的剖视图。
具体实施方式
以下，基于附图，详细说明本发明的混炼段1及连续混炼机2的实施方式。
图1表示设有本发明的混炼段1的两轴的连续混炼机2(混炼设备)。设有本发明的混炼段1的混炼设备除了连续混炼机以外，也可以是例如两轴挤出机等设备。然而，在以后的说明中，列举将混炼段1使用于连续混炼机的例子，来说明本发明的混炼段1。
连续混炼机2包括：具有空洞的混炼筒3；以沿着轴向穿过该混炼筒3的内部的方式设置的混炼螺杆4。需要说明的是，在图1中，为了便于说明，而将混炼筒3及混炼螺杆4排列表示。连续混炼机2通过使混炼螺杆4旋转而能够将混炼筒3内的材料混炼并向下游侧传送。
需要说明的是，在以后的连续混炼机2的说明中，图1的纸面的左侧为上游侧，纸面的右侧为下游侧。而且，图1的纸面的左右方向为轴向，与该轴向垂直的方向(纸面的上下方向)为轴垂直方向。
混炼筒3形成为沿轴向长的筒状，在其内部形成的空洞的截面是将两个圆排列或使一部分重复而连接的形状(眼镜形状)。在混炼筒3的轴向的上游侧设有向混炼筒3内供给材料的料斗5。而且，在混炼筒3的内部具备电加热器或使用了加热后的油的加热装置(未图示)。
混炼螺杆4以穿过混炼筒3的眼镜形状的内部空洞的方式设置左右一对。一对混炼螺杆4、4在内部具备沿着轴向形成的花键轴6，通过该花键轴6呈贯通状(串状)地固定多个段。
混炼螺杆4通过将各种段组合而形成，在图1中沿轴向由3个部分构成。这3个部分包括：混炼材料的混炼部7；比混炼部7靠上游侧配置而向混炼部7传送材料的传送部8；比混炼部7靠下游侧配置而将由混炼部7混炼后的材料向下游侧的造粒机等传送的挤出部9。
3个部分中的传送部8及挤出部9分别由具备沿轴向扭转成螺旋状的螺杆刮除部(未图示)的多个螺杆段10构成，对应于混炼螺杆4的旋转而能够将材料向下游侧传送。
混炼部7位于3个部分的中央，由沿轴向连续配置的多个混炼段1构成。在本实施方式中，混炼段是旋转段1，混炼部7通过将该旋转段1沿轴向连续排列配置6个而构成。
各个旋转段1的轴垂直方向的截面形成为大致椭圆形状。而且，能够供花键轴6穿过的插通孔11沿着轴向形成在各个旋转段1的中央侧。旋转段1在插通孔11的内周面具备多个齿，与花键轴6卡合而能够一体旋转。
各旋转段1具备隔着混炼螺杆4的旋转中心进行配置并沿着轴向连续形成的两个混炼用刮除部12。当混炼螺杆4旋转时，以这些混炼用刮除部12的顶面15掠刮混炼筒3的内周面的方式旋转，将附着于混炼筒3的材料不残留地刮除而能够混炼材料。
在混炼用刮除部12的顶面15形成有切口部13，该切口部13通过朝向径内侧(轴垂直方向的内侧)对该顶面15的轴向的一部分切除而形成为凹状。本实施方式的混炼螺杆4具备沿着轴向隔开恒定的间隔(具体而言，如图3所示，以使未形成切口部13的顶面15的轴向长度a与切口部13的轴向长度b彼此相等的方式形成)的多个切口部13。由此，与混炼用刮除部12的顶面15相比，切口部13的后述的底面14到混炼筒3的内壁的间隔(末端间隙)增大。即，在本实施方式的混炼螺杆4中，混炼用刮除部12的顶面15成为末端间隙小的高位末端部16，切口部13的底面14成为相比高位末端部16末端间隙大的低位末端部17。
在将上述的高位末端部16和低位末端部17沿轴向交替设置的旋转段、例如图14(a)、(b)所示的以往的VCMT的旋转段21中，高位末端部16的与混炼筒的3的内壁的末端间隙比低位末端部17小。向该小的末端间隙引导材料而向材料施加剪切方向的力并同时进行混炼，因此能够对混炼的材料赋予高分配性。另一方面，低位末端部17的与混炼筒3的内壁的末端间隙比高位末端部16大。向该大的末端间隙引导材料而向材料施加伸长方向的力并同时进行混炼，因此能够对混炼的材料赋予高分配性。因而，能够对材料赋予高分散性和分配性而良好地进行混炼。
然而，在对难以混炼的材料彼此进行混炼时，例如在将分子量或熔融粘度全然不同的聚乙烯或聚丙烯相互混炼时，即便通过混炼能力高的VCMT的旋转段1，也可能发生混炼能力不足的情况。这种情况下，混炼不充分的部分有时作为凝胶物而残留在混炼后的材料中。此种凝胶物即使添加分解促进剂等也无法完全除去，在将混炼后的材料成形为膜或片时成为缩孔等缺陷的原因，因此不优选。
因此，如图2(a)所示，在本发明的混炼段1中，在混炼用刮除部12的顶面15形成有切口部13，该切口部13由朝向轴向的两个侧面20、20和设置在上述侧面20、20之间的底面14包围。该切口部13的底面14形成为相对于顶面15倾斜的面状。由此，朝向混炼螺杆4的旋转方向的一侧的切口部13的开口18比朝向另一侧的开口19的面积大。
接下来，说明本发明的切口部13。
通过对混炼用刮除部12的顶面15的轴向的一部分朝向径内侧进行切除而形成凹状的切口部13。该切口部13由两个侧面20和形成在这些侧面20之间的底面14形成。侧面20从混炼用刮除部12的顶面15朝向径内侧沿着轴垂直方向形成，且以沿着轴向隔开距离相互面对的方式形成。并且，在这两个侧面20之间形成有后述的底面14。
如图2(a)所示，底面14形成为相对于顶面15倾斜的平面状，且与混炼筒3的内壁的距离沿着混炼螺杆4的旋转方向逐渐远离。
如此，底面14形成为相对于顶面15倾斜的平面状，由此，朝向混炼螺杆4的旋转方向的一侧的切口部13的开口18比朝向另一侧的开口19的面积大。由此，切口部13中的材料通过的面积随着从一侧的开口18朝向另一侧的开口19而变窄。
并且，若以材料从大面积的开口18侧流入的方式使混炼螺杆4旋转，则流入切口部13的材料由两个侧面20夹持，没有逃散而通过面积逐渐变窄，从而沿着伸长方向施力。由此，能够对材料施加强的伸长流动而分配性良好地混炼材料。
其结果是，在本发明的混炼段1中，即使是难以混炼的材料彼此也能够分配性良好地混炼。因此，在混炼后的材料中不会出现混炼不充分的部分作为凝胶物残留的情况，能够可靠地防止缩孔等缺陷。
如图2(b)所示，底面14相对于顶面15形成的倾斜角度θ为10～25°，优选为15～20°。如此，若底面14的倾斜角度θ为10～25°，优选15～20°，则一侧与另一侧的开口面积形成较大的差，因此能够使材料产生充分的伸长流动而分配性良好地混炼材料。
另外，从底面14到顶面15的距离(最短距离)L优选为从混炼螺杆4的轴心到顶面15的最大距离的3～14％，更优选为5～10％。若从底面14到顶面15的距离L过小，则从材料施加大力而底面14的端部可能发生缺损。而且，若距离L过大，则通过切口部13的材料过多，无法对材料施加充分的伸长方向的力。因而，距离L如上所述优选3～14％，进一步优选5～10％。
【实施例】
以下，使用实施例及比较例，进一步详细说明本发明。
作为实施例，使用切口部13的底面14相对于顶面15倾斜的旋转段1(本发明的旋转段1)进行混炼。而且，作为比较例，使用底面14与顶面15大致平行地形成的旋转段21(以往的旋转段)进行混炼。并且，对于后述的对数延伸(混炼时向材料施加的延伸的对数值)、应力积分值(向材料施加的应力的时间积分值)、累积应变(材料产生的应变的时间积分值)、能量(应力与应变的积的时间积分值)，通过计算机模拟来计算旋转段1、21的不同所引起的影响。
如图2(a)、(b)所示，在实施例中使用的旋转段1以混炼螺杆4的轴心为中心而以直径60mm的圆筒面为顶面15。该旋转段1在隔着混炼螺杆4的轴心对称的位置具备一对混炼用刮除部12、12，且在各个混炼用刮除部12上形成有切口部13。实施例的切口部13具备相对于顶面15倾斜的底面14。这些底面14、14间的径向的最大距离(底面14中的处于最靠径外侧的入侧的开口缘彼此的距离)为53.15mm，最短距离(底面14中的处于最靠径内侧的出侧的开口缘彼此的距离)为45mm。需要说明的是，若通过上述的倾斜角度θ及距离L来表现，则实施例的底面14相对于顶面15以倾斜角度θ＝20°形成，且距离L相对于从顶面15到混炼螺杆4的轴心的最大距离为8％。
另一方面，如图14所示，在比较例中使用的旋转段21以切口部22的底面23沿着顶面成为平行的方式形成。因此，比较例的旋转段21的切口部22的底面23与实施例的旋转段1的底面14不同，相对于顶面不倾斜。除了底面不倾斜的点之外，比较例的旋转段21构成为与实施例的旋转段1相同的形状。
表1表示使用实施例的旋转段1及比较例的旋转段21时的混炼条件。需要说明的是，在表1中，末端间隙C1是以使顶面15(高位末端部16即混炼用刮除部12的顶面15)与混炼筒3的内壁之间形成的间隔成为1.3mm的方式将旋转段1配置在混炼筒3内的例子。而且，末端间隙C2是以使顶面15与混炼筒3的内壁之间形成的间隔成为2.6mm的方式将旋转段1配置在混炼筒3内的例子。
【表1】
按照表1的混炼条件，计算以下所示的各评价指标并进行了评价。
需要说明的是，在计算评价指标之前，通过将熔融状态的材料作为非牛顿流体处理，而判断是否能够适用Carreau(カロ一)模型。
如图4所示，当使熔融温度变化而实际测量材料的剪切速度和剪切粘度时，实测结果是，相比平方律模型的计算结果，对于Carreau模型的计算结果显示出良好的一致。因此可知，在实验中使用的材料的动粘度特性可以按照Carreau模型来计算。
因此，使用粒子追踪法(根据乘载于材料(树脂)的流动而移动的材料粒子的受到的应变速度、应力等的经历，对评价指标进行评价的方法)，假定配置在旋转段间的材料粒子在旋转段旋转时显示出按照Carreau模型而计算的行为，求出了各评价指标。对于全部的材料粒子分别计算评价指标，并求得计算出的评价指标的平均值及标准偏差，由此来评价各评价指标。结果如以下所示。
(1)对数延伸
对数延伸表示配置在旋转段间的全部的材料粒子在混炼螺杆4旋转时乘载于流动解析产生的速度，而材料粒子(线要素)如何移动(扩散)。对数延伸是将规定时间混炼后的线要素的长度与混炼前的线要素的长度之比以对数来表示的，分别对以混炼时间5秒进行混炼的情况和以混炼时间10秒进行混炼的情况进行求取。对数延伸是在评价混炼的分配性时使用的指标，“对数延伸”越大，而分配性越良好。
将计算出的对数延伸相对于全部的材料粒子进行平均而求得对数平均值，将该对数平均值相对于间隙进行标绘的曲线作为“对数延伸的平均值”如图5(a)所示，将该对数延伸的标准偏差相对于间隙进行标绘的曲线作为“对数延伸的标准偏差”如图5(b)所示。而且，混炼时间为5秒时的“对数延伸”的频数分布(频率分布)如图6(a)所示，混炼时间为10秒时的频数分布如图6(b)所示。
当观察图5(a)的混炼时间为5秒时，无论是末端间隙为C1(1.3mm)的情况还是C2(2.6mm)的情况，使用了实施例的旋转段1(涂黑的圆圈)的混炼的情况的“对数延伸的平均值”都大于比较例的旋转段21(涂白的圆圈)。而且，实施例的“对数延伸的平均值”大于比较例的倾向在混炼时间为10秒时也相同。由此可知，在使用实施例的旋转段1进行混炼时，与使用比较例的旋转段21相比，能够以使材料拉伸的方式进行混炼。
另一方面，在图5(b)的结果中可知，在使用实施例的旋转段1进行混炼的情况下和使用比较例的旋转段21进行混炼的情况下，“对数延伸的标准偏差”没有较大的差别。该倾向无论是末端间隙为C1还是为C2均相同，而且在图6(a)及图6(b)中也相同。即，无论是使用实施例的旋转段1进行混炼，还是使用比较例的旋转段21进行混炼，“对数延伸”的标准偏差都没有大的差别，因此可知，上述的结果是“对数延伸”整体增大，不是仅材料粒子的一部分的“对数延伸”局部增大。
(2)应力的积分值
应力的积分值是将混炼螺杆4旋转时向材料粒子施加的应力进行时间积分至规定的混炼时间为止的值。对于进行时间积分至混炼时间5秒为止的情况和进行时间积分至混炼时间10秒为止的情况这两者进行应力的积分值的求取。
将求出的积分值对粒子整体进行平均，将平均值相对于间隙进行标绘的曲线作为“应力的积分值的平均值”如图7(a)所示，将积分值的标准偏差相对于间隙进行标绘的曲线作为“应力的积分值的标准偏差”如图7(b)所示。而且，混炼时间为5秒时的“应力的积分值”的频率分布如图8(a)所示，混炼时间为10秒时的频率分布如图8(b)所示。
观察图7(a)～图8(b)的结果可知，在使用了实施例的旋转段1进行混炼的情况下和使用比较例的旋转段21进行混炼的情况下，“应力的积分值的平均值”、“应力的积分值的标准偏差”、及“应力的积分值”的频率分布没有大的差别。实施例的旋转段1是通过使底面14倾斜，而将比比较例的旋转段21更多量的材料向切口部13导入的部件。然而，由于上述的评价指标没有大的差别，因此在实施例的旋转段1的混炼时，与比较例的旋转段21相比，并未施加大负载。因此，可以认为不必担心在混炼时会产生例如对混炼螺杆4的驱动机构施加过大的负载这样的间题。
另一方面，若观察图8(a)所示的混炼时间为5秒时的“应力的积分值”的频率分布，则在应力积分值为2000000～2600000附近的结果(图中P1所示的部分)中，仅在比较例的结果中能观察到频率的变动。在具有此种频率变动的混炼中，有时会引起剪切发热等异常的发热，因发热而引起材料劣化等问题的可能性高。而且，在图8(b)所示的混炼时间为10秒时的结果中，在应力积分值为5000000附近的结果(图中P2所示的部分)中，与图8(a)同样的变动仅在比较例中能看见，引起异常发热的可能性高。
然而，在实施例的结果中可知，由于完全看不到此种频率的变动，因此在实施例的旋转段1中不易引起异常发热，不会发生异常发热引起的劣化而能够混炼材料。
(3)累积应变及能量
累积应变是将混炼螺杆4旋转时材料粒子产生的应变进行时间积分至规定的混炼时间为止的值。对于进行时间积分至混炼时间5秒为止的情况和进行时间积分至混炼时间10秒为止的情况这两者进行累积应变的求取。
将求出的积分值相对于粒子整体进行平均，将平均值相对于间隙进行标绘的曲线作为“累积应变的平均值”如图9(a)所示，将标准偏差相对于间隙进行标绘的曲线作为“累积应变的标准偏差”如图9(b)所示。而且，混炼时间为5秒时的“累积应变”的频率分布如图10(a)所示，混炼时间为10秒时的频率分布如图10(b)所示。
另一方面，将该应变与上述的应力值的积进行时间积分得到的值是“能量”。“能量”是在评价混炼的分散性时使用的指标，“能量”越大而分散性越良好。能量也是对进行时间积分至混炼时间5秒为止的情况和进行时间积分至混炼时间10秒为止的情况这两者进行求取。
将求出的“能量”相对于粒子整体进行平均得到的值作为“能量的平均值”如图11(a)所示，将积分值的标准偏差作为“能量的标准偏差”如图11(b)所示。而且，混炼时间为5秒时的“能量”的频率分布如图12(a)所示，混炼时间为10秒时的频率分布如图12(b)所示。
观察图9(a)～图12(b)的结果可知，在使用实施例的旋转段1进行混炼的情况下和使用比较例的旋转段21进行混炼的情况下，“累积应变”和“能量”的平均值、标准偏差、频率分布没有大的差别。即，判断为实施例的旋转段1与比较例的旋转段21相比，不使材料的分散性下降而能够混炼。
此外，图13是分别在实施例的旋转段1及比较例的旋转段21中，末端间隙为C1或C2时，视觉化地表示材料粒子如何分布的情况。在图13(a)及(b)所示的实施例的旋转段1中可知，与图13(c)及(d)所示的比较例的旋转段21相比，材料粒子绕旋转段1大范围地扩散，能够分配性良好地混炼材料。
由此可知，在实施例的混炼段1中，与比较例的混炼段21相比，能够分配性良好地混炼材料。因此，在实施例的混炼段1中，判断为在混炼后的材料中，混炼不充分的部分不会作为凝胶物而残留，能够可靠地防止缩孔等缺陷。
本发明并未限定为上述各实施方式，在不变更发明的本质的范围内，可以适当变更各构件的形状、结构、材质、组合等。
例如，在上述实施方式中，混炼用刮除部12沿着轴向交替地形成有与混炼筒3的内壁的末端间隙恒定的高位末端部16和末端间隙比该高位末端部16大的低位末端部17，相对于具有该混炼用刮除部12的VCMT的混炼螺杆4，列举了将该混炼螺杆4的低位末端部17形成切口部13的例子而说明了本发明的混炼段1。
可是，切口部13并未限定于VCMT的混炼螺杆4的低位末端部17，设置切口部13的混炼段1并不局限于旋转段。例如，也可以在捏合盘段的混炼用刮除部12的顶面15设置切口部13，使该切口部13的底面14相对于顶面14倾斜，而将该捏合盘段作为混炼段1。
本申请基于2009年12月25日提出申请的日本专利出愿(特愿2009-295056)，并将其内容作为参照包含于此。
【符号说明】
1 混炼段(旋转段)
2 连续混炼机(混炼设备)
3 混炼筒
4 混炼螺杆
5 料斗
6 花键轴
7 混炼部
8 传送部
9 挤出部
10 螺杆段
11 插通孔
12 混炼用刮除部
13 切口部
14 切口部的底面
15 混炼用刮除部的顶面
16 高位末端部
17 低位末端部
18 一侧的开口(与材料流入侧面对的切口部的开口)
19 另一侧的开口(朝向材料流出侧的切口部的开口)
20 切口部的侧面
21 旋转段(现有例)
22 切口部(现有例)
23 底面(现有例)
θ 底面相对于顶面所形成的角度
L 从底面到顶面的距离(最短距离)
a 混炼用刮除部的顶面的轴向长度
b 切口部的底面的轴向长度

Claims (3)

1.一种混炼段，其设置在以旋转自如的方式收容于具有内部空洞的混炼筒内的混炼螺杆上，并具备对应于所述混炼螺杆的旋转进行旋转而将向所述混炼筒内供给的材料混炼的混炼用刮除部，所述混炼段的特征在于，
在所述混炼用刮除部的顶面形成有切口部，该切口部是将所述顶面的轴向的一部分朝向径向内侧进行切除而形成为凹状的部分，并由在轴向上相面对的两个侧面和设置在这两个侧面之间的底面包围，
通过将所述切口部的所述底面形成为相对于所述顶面倾斜的面状，而使得所述切口部形成为朝向所述混炼螺杆的旋转方向的一侧的所述切口部的开口比朝向另一侧的开口的面积大，
从所述切口部的所述底面到所述混炼用刮除部的顶面的最短距离为从所述混炼螺杆的轴心到所述顶面的最大距离的3～14％。
2.根据权利要求1所述的混炼段，其特征在于，
所述混炼用刮除部沿着轴向交替地具有与所述混炼筒的内壁的末端间隙恒定的高位末端部和末端间隙比所述高位末端部大的低位末端部，
所述低位末端部通过所述切口部形成。
3.一种混炼设备，其具备权利要求1或2所述的混炼段。
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